四热管cpu散热器结构的优化及其底座设计(附件)
摘 要随着计算机的不断发展，CPU也需要追求更高的效能。但随着CPU工作同时会产生大量的热，如果不及时处理这些热量，小的后果是导致死机，大的后果可能就是毁灭CPU，因此CPU的稳定运行需要散热器。本文主要研究了四热管CPU散热器结构的优化及其底座设计，四热管CPU散热器是一种使用高导热性的部件，它是运用液体在一根真空导管内吸热蒸发成液体和在冷凝传播热量。风扇大多数具有为“风冷和热管”两种性能同时有风冷和热管这两个优点，这样它的散热性非常的高。随着CPU运行处理的速度加快，散发出来的热量也加大了，过去我们使用风扇散热的方式起到的作用越来越小。人们不得不改善散热器，因此人们开始逐渐对热管散热器进行了研究，热管是一种运用工作流体在发生变化时会产生潜热来传送热量。热管和设计的模块可以将发热源所散发出来的热量传到外部，这种技术不仅可以处理空间小散热的问题，而且无噪音、同时不需要能量。
目 录
第一章 绪论 1
1.1CPU散热器的发展历程及研究现状 1
1.2热管技术的由来 1
第二章 四热管CPU散热器的结构优化及其底座设计 3
2.1四热管CPU散热器 3
2.2总体设计 3
2.3散热片 5
2.4热管 8
2.5电风扇 9
2.6底座 11
2.7扣板 13
2.8认识误区 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
第一章 绪论
1.1CPU散热器的发展历程及研究现状
电脑的核心部件是CPU，人们需要它正常的工作，因此人们就发明了散热器来保护它的正常工作。随着人们的日常需要，电脑飞速的发展，CPU也取得了相应的进步，散热器也随着CPU的提升而得到了提升。
在过去短短的几十年时光里，电脑得到了飞快的发展。同时，由于热流体散热问题的增加，严重制约了超高性能处理器的发展。目前，除了我们已经知道的散热方法，如空气冷却、风扇散热冷却、水循坏冷却、热管等，还出现了其他更先进的冷却技术，比如微通道散热、离子风散热、压电片散热、纳米流体的磁极化以及微包裹体相变流体等散热方式。这些散热方式有独特
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
的优势。但是传统的冷却散热技术，仍然在散热领域占有很大的市场。因为过去的散热技术，结构比较单一，冷却效果不好以及低成本，性价比较高。而在传统的散热方法中，运用热管来散热的方法则是较为好的技术了。[1]
热管散热器散热的道理是运用热传导和致冷介质的热传播速度快的原因，运用热管散热器将散热源件散发的热量以很快的速度传送出去。运用热管技术的散热器，即使用转速低、风量低的电风扇，甚至不需要电风扇，完全使用自冷的方式，这一样也可以得到非常好的的散热效果，这可以良好解决风冷散热的同时产生令人困扰的噪音问题和大功率电力模块散热的难题，跟着人们不停提高热管加工工艺，它的可靠性、安全性、耐用性得到显著的提高，但是却会进一步降低它的成本。与传统CPU散热器相比，热管制成的CPU散热器有着无法相比的优点，它的到来，给人们带来了新天地。
1.2热管技术的由来
热管散热技术是USA的G.M.Grover在1963年创造的一种称为“热管”的导热物体，它是运用了热传导原理和致冷介质的导热速度快的因素，通过热管可以速度的将发热源散发的热量散发出去，它的传递热量能力比我们已知的金属种类传送热量的能力要快，之前它在宇航、军工等方面就已经得到广泛运用，之后被人们运用到散热器行业，将人们对散热器的设计思路得到了很大的改变，改变了只凭借运用一个高风量的风扇来得到良好的散发热量效果这一种单一的散热方法，运用热管散发热量的技术即使只是运用旋转速度不快、排风量不高的电风扇，也一样可以获得比较好的效果，并且很好的处理了电风扇散热同时产生噪音的，开创了散热领域的新天空。
为什么热管散热器散热的能力会如此的好呢？这是因为物体之间的吸热与放热是相对的，只要产生温度差，热量就会从温度较高的地方传送到温度较低的地方。传送热量一般会有三种方法：辐射、对流、传导，而热传导最快。热管的原理是蒸发制冷，这样热管的两头就会发生较大的温度差，这样热量会快速的传递。热管的构成部分是管壳、吸液芯和端盖。热管的里面一般会被人们制造成负压情况，并且会在里面放入适量液体，这液体易挥发。热管壁上会有吸液芯，它是用毛细多孔的原料制成的。热管的两端分为蒸发端和冷凝端，当热管一端温度升高时，毛细管中的液体会快速蒸发，由于压力差，蒸气流向另外一头，同时散发出热量，结成新的液体，液体在毛细力下会流回到蒸发的一头，一直这样循坏下去，热量就会从热管的一头往另一头传送。如此循坏下去，热源散发出来的热就会被一直不停地传出去。[2]
第二章 四热管CPU散热器的结构优化及其底座设计
2.1四热管CPU散热器
一般电脑的零件的电路都会运用集成线路。高温对集成电路是非常不利的。温度高会让系统运行不稳定，减短它的使用寿命，甚至毁坏部件。这些温度很高的热量不是从电脑外传进来的，而是电脑自己产生的，也可以说是集成电路散发出来的。散热器的作用就是将这些热量传送出去，保证计算机部件再正常的温度中工作。多数散热器运用和散热源件表面接触，再通过种种办法将热量散发出去，传送到电脑机箱中，之后再将那些热的气体传送到机箱外，进行完对电脑的冷却。 散热器应用的的地方十分的多，CPU、显卡、电源等地方都要应该得到冷却，各类的散热器是不能互相应用的，而我们最常用的就算是CPU的散热器。按照计算机的冷却散热的方法，可以区分为主动冷却散热和被动冷却散热。主动冷却常看到的是风冷却散热器，而被动冷却散热最常看到的是散热片。如果想细分的再清楚一点，就是分作：风冷却，热管冷却，液体冷却等冷却方法。[3]
目前四热管在CPU中的运用的范围还不是很普及。国内目前除了工研院对网目式微热管技术进行研究外，其它大多数厂商对网目式或沟槽式微热管进行研究制作，它的优点是成本较低、制造简单。然而这些毛细结构都无法产生较大的毛细压差，在操作上无法提升微热管的性能。而运用烧结式毛细结构，却可以提升微热管性能，并且效果显著，但由于烧结式微热管技术与传统热管的这些差异实在不易，国内目前仍无可靠的设计与制作技术，对于计算机年产量超过全球半数的中国，实在相当可惜。
未来计算机的发展，必定朝向更高的处理速度及更广泛的使用范围，同时也必须规范热管设计，烧结式微热管能在不改变尺寸的情况下改善其性能，因此研发与量产烧结式微热管迫在眉睫，如果没有办法建立热管的设计能力，将无法面对热管为未来日益增加的需求。
2.2总体设计
随着C PU时钟频率的提升,CPU发热量也不断增加。为使发热量大的CPU稳定工作需要使用高性能的C PU散热器。面对林林总总的CPU散热器,很多人往往不知选择哪一款才好。 在选择CPU散热器时,应看重以下四点: 冷却性能(散热片和风扇) ，噪音 ,尺寸/重量 ，装卸方便。
如图1是一个CPU的四热管散热器，热管是一种新的传导热量能非常高的传热零件，它是运用液体在一个完全封闭并且真空的管里面蒸发与冷却成液体来传送热量，它充分利用毛吸作用的流体原理，有着非常良好的制冷效果。热管有着非常高的传送热量和杰出的等温性，并且冷的一方和热的一方的传送热量的接触地方可以变化、也可以在距离远的方面传热、可以节制温度等特点。[4]
目 录
第一章 绪论 1
1.1CPU散热器的发展历程及研究现状 1
1.2热管技术的由来 1
第二章 四热管CPU散热器的结构优化及其底座设计 3
2.1四热管CPU散热器 3
2.2总体设计 3
2.3散热片 5
2.4热管 8
2.5电风扇 9
2.6底座 11
2.7扣板 13
2.8认识误区 14
结束语 16
致 谢 17
参考文献 18
第一章 绪论
1.1CPU散热器的发展历程及研究现状
电脑的核心部件是CPU，人们需要它正常的工作，因此人们就发明了散热器来保护它的正常工作。随着人们的日常需要，电脑飞速的发展，CPU也取得了相应的进步，散热器也随着CPU的提升而得到了提升。
在过去短短的几十年时光里，电脑得到了飞快的发展。同时，由于热流体散热问题的增加，严重制约了超高性能处理器的发展。目前，除了我们已经知道的散热方法，如空气冷却、风扇散热冷却、水循坏冷却、热管等，还出现了其他更先进的冷却技术，比如微通道散热、离子风散热、压电片散热、纳米流体的磁极化以及微包裹体相变流体等散热方式。这些散热方式有独特
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的优势。但是传统的冷却散热技术，仍然在散热领域占有很大的市场。因为过去的散热技术，结构比较单一，冷却效果不好以及低成本，性价比较高。而在传统的散热方法中，运用热管来散热的方法则是较为好的技术了。[1]
热管散热器散热的道理是运用热传导和致冷介质的热传播速度快的原因，运用热管散热器将散热源件散发的热量以很快的速度传送出去。运用热管技术的散热器，即使用转速低、风量低的电风扇，甚至不需要电风扇，完全使用自冷的方式，这一样也可以得到非常好的的散热效果，这可以良好解决风冷散热的同时产生令人困扰的噪音问题和大功率电力模块散热的难题，跟着人们不停提高热管加工工艺，它的可靠性、安全性、耐用性得到显著的提高，但是却会进一步降低它的成本。与传统CPU散热器相比，热管制成的CPU散热器有着无法相比的优点，它的到来，给人们带来了新天地。
1.2热管技术的由来
热管散热技术是USA的G.M.Grover在1963年创造的一种称为“热管”的导热物体，它是运用了热传导原理和致冷介质的导热速度快的因素，通过热管可以速度的将发热源散发的热量散发出去，它的传递热量能力比我们已知的金属种类传送热量的能力要快，之前它在宇航、军工等方面就已经得到广泛运用，之后被人们运用到散热器行业，将人们对散热器的设计思路得到了很大的改变，改变了只凭借运用一个高风量的风扇来得到良好的散发热量效果这一种单一的散热方法，运用热管散发热量的技术即使只是运用旋转速度不快、排风量不高的电风扇，也一样可以获得比较好的效果，并且很好的处理了电风扇散热同时产生噪音的，开创了散热领域的新天空。
为什么热管散热器散热的能力会如此的好呢？这是因为物体之间的吸热与放热是相对的，只要产生温度差，热量就会从温度较高的地方传送到温度较低的地方。传送热量一般会有三种方法：辐射、对流、传导，而热传导最快。热管的原理是蒸发制冷，这样热管的两头就会发生较大的温度差，这样热量会快速的传递。热管的构成部分是管壳、吸液芯和端盖。热管的里面一般会被人们制造成负压情况，并且会在里面放入适量液体，这液体易挥发。热管壁上会有吸液芯，它是用毛细多孔的原料制成的。热管的两端分为蒸发端和冷凝端，当热管一端温度升高时，毛细管中的液体会快速蒸发，由于压力差，蒸气流向另外一头，同时散发出热量，结成新的液体，液体在毛细力下会流回到蒸发的一头，一直这样循坏下去，热量就会从热管的一头往另一头传送。如此循坏下去，热源散发出来的热就会被一直不停地传出去。[2]
第二章 四热管CPU散热器的结构优化及其底座设计
2.1四热管CPU散热器
一般电脑的零件的电路都会运用集成线路。高温对集成电路是非常不利的。温度高会让系统运行不稳定，减短它的使用寿命，甚至毁坏部件。这些温度很高的热量不是从电脑外传进来的，而是电脑自己产生的，也可以说是集成电路散发出来的。散热器的作用就是将这些热量传送出去，保证计算机部件再正常的温度中工作。多数散热器运用和散热源件表面接触，再通过种种办法将热量散发出去，传送到电脑机箱中，之后再将那些热的气体传送到机箱外，进行完对电脑的冷却。 散热器应用的的地方十分的多，CPU、显卡、电源等地方都要应该得到冷却，各类的散热器是不能互相应用的，而我们最常用的就算是CPU的散热器。按照计算机的冷却散热的方法，可以区分为主动冷却散热和被动冷却散热。主动冷却常看到的是风冷却散热器，而被动冷却散热最常看到的是散热片。如果想细分的再清楚一点，就是分作：风冷却，热管冷却，液体冷却等冷却方法。[3]
目前四热管在CPU中的运用的范围还不是很普及。国内目前除了工研院对网目式微热管技术进行研究外，其它大多数厂商对网目式或沟槽式微热管进行研究制作，它的优点是成本较低、制造简单。然而这些毛细结构都无法产生较大的毛细压差，在操作上无法提升微热管的性能。而运用烧结式毛细结构，却可以提升微热管性能，并且效果显著，但由于烧结式微热管技术与传统热管的这些差异实在不易，国内目前仍无可靠的设计与制作技术，对于计算机年产量超过全球半数的中国，实在相当可惜。
未来计算机的发展，必定朝向更高的处理速度及更广泛的使用范围，同时也必须规范热管设计，烧结式微热管能在不改变尺寸的情况下改善其性能，因此研发与量产烧结式微热管迫在眉睫，如果没有办法建立热管的设计能力，将无法面对热管为未来日益增加的需求。
2.2总体设计
随着C PU时钟频率的提升,CPU发热量也不断增加。为使发热量大的CPU稳定工作需要使用高性能的C PU散热器。面对林林总总的CPU散热器,很多人往往不知选择哪一款才好。 在选择CPU散热器时,应看重以下四点: 冷却性能(散热片和风扇) ，噪音 ,尺寸/重量 ，装卸方便。
如图1是一个CPU的四热管散热器，热管是一种新的传导热量能非常高的传热零件，它是运用液体在一个完全封闭并且真空的管里面蒸发与冷却成液体来传送热量，它充分利用毛吸作用的流体原理，有着非常良好的制冷效果。热管有着非常高的传送热量和杰出的等温性，并且冷的一方和热的一方的传送热量的接触地方可以变化、也可以在距离远的方面传热、可以节制温度等特点。[4]
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